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oe1(光电查) - 科学论文

18 条数据
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  • 利用ENZ超材料实现微带线阻抗匹配：设计与应用

    摘要： 本文旨在利用近零介电常数（ENZ）窄通道的隧穿效应，实现两种不同阻抗特性微带线的匹配。该方法的主要优势在于能设计出具有亚波长电尺寸的通道，与传统λ/4变换器相比可获得相近的匹配效果。该结构的带宽直接取决于ENZ超材料（MTM）的带宽。所提出的匹配电路由金属壁和ENZ窄通道组成。为实现ENZ通道，采用基片集成波导（SIW）技术设计并制作了工作在TE10模式的矩形波导。同时需要一组过孔来模拟金属壁以减小ENZ通道的横截面积。针对50Ω、100Ω和150Ω三种不同阻抗值设计了该结构，并进行了仿真、制作与测试。此外，作为匹配网络的重要应用，成功实现了微带贴片天线在目标频段内的阻抗匹配?；贑ST微波工作室的仿真结果与实测数据吻合良好，表明该电路的带宽为8%-15%。

    关键词： 阻抗匹配、超材料（MTM）、近零介电常数（ENZ）、微带线、隧穿效应

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 在12 K温度下对Ge(100)表面空态进行成像

    摘要： 我们对偏压依赖的扫描隧道显微镜（STM）图像的理解不仅受表面电子结构复杂性的影响，还受到探测具有方向性悬键和共价键轨道的半导体表面时多重隧穿效应的干扰。本文基于低温（12K）测量结合密度泛函理论计算，对模型半导体表面Ge(100)的空态STM图像提出了更精确的解释。在低偏压区（≤1.6V），电子隧穿主要发生在表面平行波矢k∥=0处Ge(100)的反键悬键或/和二聚体键态（π*2与σ*），导致隧穿电流极大值直接出现在二聚体行上。而在较高偏压（如2V）时，由于与相邻二聚体行中"朝上"原子的π*2态（k∥≠0）发生高效隧穿——即侧向隧穿增强，电流极大值会偏移至二聚体行间沟槽位置。因此尽管Ge(100)的空态STM图像呈现显著偏压依赖性，但在所有实验条件下都反映的是二聚体排布而非背键与表面共振态。研究结果亦通过与Si(100)对应体系的对比展开讨论。

    关键词： 扫描隧道显微镜、密度泛函理论、锗（100）表面、隧穿效应、半导体表面

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 一维光学晶格中的原子-分子混合量子行走

    摘要： 我们研究了一维光学晶格中两个可相互转化成分子的可相互作用玻色子原子的混合原子-分子量子行走。该混合体系的能带包含一个连续能带和两个孤立能带，分别对应散射态与修饰束缚态（DBSs）。由于原子-分子耦合效应，即使不存在原子间相互作用时DBSs仍可能出现。从两个原子占据同一点的初始态出发，除对应散射态的独立量子行走外，还出现了作为DBSs特征的关联量子行走。即使原子间相互作用和原子-分子耦合远强于隧穿强度，在特定共振条件下仍可能出现独立量子行走。关联量子行走呈现具有不同传播速度的两个光锥，这可通过两种不同DBSs的有效隧穿强度解析解释。此外，DBSs的有效最近邻隧穿强度可被抑制至零，该现象可由原子对与分子间的相消干涉解释。

    关键词： 量子行走、修饰束缚态、原子-分子耦合、隧穿效应、光学晶格

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018.7.9-2018.7.13)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 光调制扫描隧道显微镜中的光电发射与隧穿研究

    摘要： 我们提出利用光调制扫描隧道显微镜（LM-STM）研究金属针尖与导电基底上金纳米结构之间的等离激元增强光电发射和隧穿效应。通过电子束光刻（EBL）制备周期性金纳米棒阵列，并采用原子力显微镜（AFM）和扫描隧道显微镜（STM）进行形貌成像。在532纳米和805纳米连续激光照射下，使用STM斜坡模式测量电子隧穿发射性能。研究表明：通过激发局域表面等离激元共振（LSPRs），仅需约1 W/cm2的微弱激光强度配合小于50 mV的偏压，即可激活显著增强的隧穿电流。该方法具有分析表面等离激元电子能态及输运特性的潜力。

    关键词： 等离子体激元学、金纳米结构、隧穿效应、光电发射、扫描隧道显微镜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过原子级调控介电间距实现等离子体耦合从电容模式到传导模式的转变

    摘要： 等离子体纳米粒子之间的间隙长度决定了光学耦合的强度，这种耦合会产生用于光谱学等应用的电磁场增强效应。尽管间隙等离子体共振已成为日益增长的研究焦点，但实验观测主要局限于球形纳米粒子的耦合——当间隙尺寸减小至亚纳米级时，随着相互作用从电容性向电荷转移转变，这种耦合可能无法提供清晰的光学响应光谱对比度。本研究利用胶体金纳米棒与金薄膜耦合产生的尖锐等离子体共振，展示了粒子-薄膜间距从超过30纳米变化至接触极限时间隙等离子体共振的光谱演化过程。我们发现：耦合体系的电容性间隙等离子体共振持续红移并变窄，直至量子隧穿极限处消失——这与预期会导致相对蓝移和光谱展宽的非局域效应及朗道阻尼效应形成鲜明对比。当间隔层厚度进一步减小时，高阶腔模式开始出现，最终形成具有隧穿和直接接触粒子-薄膜相互作用特征的单一宽峰共振。实验观测表明，纳米棒更适于产生高品质因数的腔等离子体共振，而转变过程中的光谱对比度为建立亚纳米间隙长度下光学耦合的改进理论模型提供了清晰依据。

    关键词： 原子层沉积、隧穿效应、等离子体耦合、金属膜上的粒子、腔模、电荷转移、金纳米棒

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 光致电离显微镜中隧穿动力学的时域研究

    摘要： 采用含时波包理论研究光致电离显微成像中的隧穿动力学过程。结果表明：时域中的电离电子流与空间域中的径向分布均源自两个贡献项——准束缚态的量子隧穿电离和连续态的经典越垒电离。这两类电离过程呈现不同的时间特性，导致空间概率分布依赖于探测时刻。对于处于平行电磁场中的原子，通过线宽演化与电子流分布两方面证实了干涉窄化效应。隧穿电离在能级反交叉点达到最大值，这使得在具有强态混合的原子或分子光致电离显微成像中能够观测到节点结构。

    关键词： 光致电离显微镜、数值模拟、隧穿效应

    更新于2025-09-24 07:43:59

  • 晶体学取向与纳米级表面形貌对硅太阳能电池中多晶硅/氧化硅接触的影响

    摘要： 高效晶体硅（Si）太阳能电池需要纹理化表面以实现高效光捕获。然而，对纹理表面进行钝化以减少载流子复合具有挑战性。本研究将KOH蚀刻形成的随机金字塔纹理硅表面所制电池的电学特性，与钝化接触的纳米结构及纹理表面形貌相关联。我们探究了微观金字塔形貌与纳米级表面粗糙度对钝化接触的影响——该钝化接触由沉积在超?。?.5-2.2纳米）SiOx层上的多晶硅（poly-Si）构成。原子力显微镜显示，以Si(111)晶面为主的金字塔面比抛光Si(111)表面粗糙度显著更高。透射电镜（TEM）对poly-Si/SiOx接触的分析表明，这种粗糙度导致SiOx层分布不均匀。器件测量结果同时显示，与抛光Si(111)表面相比，金字塔表面的SiOx层整体电阻更高（即厚度更大），这与粗糙度增加相关。通过电子束诱导电流测量poly-Si/SiOx接触发现，金字塔谷底的SiOx层导电性更强（因此可能更?。?，而金字塔尖端、边缘及侧面的SiOx层则相反。因此，微观金字塔形貌与纳米级粗糙度共同导致SiOx层分布不均，进而造成poly-Si/SiOx接触钝化效果不佳。最终我们报道了在单面/双面纹理硅片上制备的前/后poly-Si/SiOx太阳能电池效率超过21%、填充因子≥80%，且无需透明导电氧化物层，并证明纹理表面的接触钝化不良仅限于硼掺杂poly-Si/SiOx接触。

    关键词： 钝化接触、隧穿效应、氧化硅、电子束感应电流、硅太阳能电池、表面取向、原子力显微镜

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用隧穿电离诊断超强激光脉冲

    摘要： 我们重新审视了一项近期提出的方案（Ciappina等人2019年《物理评论A》第99卷043405页），该方案用于精确测量高功率激光束焦点处的电磁辐射强度。该方法基于对原子多次连续隧穿电离的观测，提出通过识别焦点区域中出现特定电荷数的离子来确定峰值强度值。本文研究了该方法对两个关键因素的敏感性：焦点体积效应和用于计算电离率的隧穿电离模型。研究表明，一方面对于类氦和类氢离子的电离过程，结果几乎不受模型选择影响；另一方面，焦点平均处理仍能保留强度依赖性特征。我们的发现支持了该原子诊断方法在实际极端激光强度测量中的应用可行性。

    关键词： 强度诊断、隧穿效应、极端光场、拍瓦激光器、强场电离

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 界面隧穿效应增强的CsPbBr?光电探测器：兼具高探测率与稳定性

    摘要： 基于无机卤化物钙钛矿（HP）的光电探测器（PD）展现出快速响应速度和高响应度，但由于器件暗电流较高导致探测率较低。此外，HP材料固有的不稳定性以及离子迁移引发的界面劣化严重阻碍了其实际应用。研究引入隧道有机层同时解决这两个问题：光生载流子可通过适当厚度的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）界面层，借助福勒-诺德海姆隧穿效应实现跨层传输。通过有效抑制暗电流，光/暗电流比达到2.13×10?的超高值，峰值探测率高达1.24×1013琼斯。凭借这一优势，PD阵列能精确成像低至244皮瓦的微弱光信号。同时，疏水性有机层可阻止水分侵蚀及离子迁移引发的界面反应对HP材料的破坏，在潮湿环境中连续工作48小时后仍保持可忽略的响应衰减。这种异质结结构设计为提升钙钛矿基光电及光伏器件的性能与稳定性提供了新策略。

    关键词： 隧穿效应、光电探测器、卤化物钙钛矿

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年光子学与电磁学研究春季研讨会（PIERS-Spring）- 意大利罗马（2019.6.17-2019.6.20）] 2019年光子学与电磁学研究春季研讨会（PIERS-Spring）- 用于芯片实验室应用的平面波导集成薄膜光电传感器

    摘要： 我们报道了用于220-330 GHz波段毫米波探测的零偏置GaAsSb/InAlAs/InGaAs隧道二极管的高频性能和温度稳定性。在室温下，0.8×0.8 μm2台面器件的平均电压灵敏度达到了1400 V/W。实测电流-电压特性显示，与肖特基势垒二极管相比，该器件具有更优异的温度稳定性。在T=17-300 K温度范围内，预期灵敏度变化为1.7 dB。

    关键词： 隧道二极管、隧穿效应、反向二极管、毫米波与太赫兹探测器、半导体纳米结构

    更新于2025-09-19 17:13:59